部分切口多孔桿狀發(fā)射藥因?yàn)槠涓哐b填密度和良好的燃燒漸增性,被廣泛應(yīng)用在大口徑火炮中,并且由于切口的存在,桿狀發(fā)射藥的侵蝕燃燒現(xiàn)象有了明顯地改善。本文建立了部分切口桿狀發(fā)射藥燃?xì)庠趦?nèi)孔的流動(dòng)傳播模型,然后利用Fluent軟件對(duì)建立的數(shù)值模型進(jìn)行仿真計(jì)算,并對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果加以分析討論。對(duì)內(nèi)孔入口處無化學(xué)反應(yīng)和有化學(xué)反應(yīng)兩種情況下的燃?xì)饬鲃?dòng)傳播進(jìn)行數(shù)值模擬,研究入口燃?xì)獾慕M分變化對(duì)燃?xì)庠趦?nèi)孔的流動(dòng)傳播情況有何影響;采用控制變量法,對(duì)不同切口間距和切口寬度的桿狀發(fā)射藥分別進(jìn)行仿真模擬研究,對(duì)比不同切口參數(shù)模擬得到的結(jié)果,探究切口參數(shù)對(duì)燃?xì)庠趦?nèi)孔的流動(dòng)傳播影響規(guī)律。數(shù)值模擬結(jié)果表明,在本研究所處的初始邊界條件下,兩種入口條件下的內(nèi)孔燃?xì)鈱?duì)其在內(nèi)孔的流動(dòng)傳播沒有明顯區(qū)別,說明物性參數(shù)相似的不同內(nèi)孔燃?xì)獾慕M分配比對(duì)燃?xì)庠趦?nèi)孔的流動(dòng)傳播沒有太大影響;同向切口間距對(duì)燃?xì)庠趦?nèi)孔的流動(dòng)有重要影響,同向切口間距越小,燃?xì)庠趦?nèi)孔流動(dòng)過程中達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)所需的時(shí)間就越短,這對(duì)抑制內(nèi)孔的侵蝕燃燒是有利的;異向切口間距對(duì)內(nèi)孔燃?xì)獾牧鲃?dòng)過程沒有太大影響;切口寬度增大,燃?xì)庠趦?nèi)孔中達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)所需時(shí)間縮短,有利于抑制內(nèi)孔的侵蝕燃燒。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ562
【部分圖文】：

０．２ｍｍ，同向切口間距為２０ｍｍ，異向切口間距為４ｍｍ。使用Ｇａｍｂｉｔ?￥欠件對(duì)計(jì)??算區(qū)域建立幾何模型，選用Ｑｕａｄ?＋?Ｐａｖｅ網(wǎng)格劃分方法將計(jì)算區(qū)域劃分為四邊形??結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，劃分網(wǎng)格尺寸０．０１ｍｍ。劃分好的網(wǎng)格如下圖３．１所示。??＜?亡，、ｃ?＜?－Ｉ?ｃ?＞?４?＜?，?■?ｖ?＜■?＜■?＾?Ｖ??＋?ｉ?－ｔ－?＊■?－Ｖ－?丨…＇?＊??＇?．．．．?＜■，，－－．＜??ｙ．?．．．．．?＾?．．．．．．．．ｒ．??＇?＇?＇＇?二?ｑ；?：?ｉＪ?Ｑ２（ｊｎｍ）?；????圖３．１部分切口桿狀發(fā)射藥內(nèi)孔局部網(wǎng)格劃分??用Ｇａｍｂｉｔ軟件對(duì)劃分好的網(wǎng)格進(jìn)行制定邊界類型，計(jì)算區(qū)域共有１個(gè)壓力??入口（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｉｎｌｅｔ），?５?個(gè)壓力出口（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｏｕｔｌｅｔ），其中?４?個(gè)為切口出口，將??建立的整個(gè)二維模型區(qū)域設(shè)置為流體（Ｆｌｕｉｄ）區(qū)域。??１８??

?（ｆ）?６５ｍｓ??圖３．２無反應(yīng)燃?xì)庠趦?nèi)孔的軸向速度分布??從圖３．２中可以觀察到在內(nèi)孔燃?xì)獾牧鲃?dòng)早期，１５ｍｓ之前速度在內(nèi)孔的分??布還是非常均勻的，只在切口的很小的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)速度的峰值，這就很好的解釋??了在切口處壓力下降原因。圖（ａ）中可以看到平均速度大約為１０００?ｍ／ｓ，由圖??中的等值線圖例可知速度出現(xiàn)了負(fù)值，對(duì)云圖等比例放大后可以看到這是在切口??處出現(xiàn)了回流現(xiàn)象。區(qū)別于圖（ａ），圖（ｂ）中的最大回流速度變大了，說明在由??ｌｍｓ到５ｍｓ的時(shí)間段內(nèi)燃?xì)庠趦?nèi)孔的流動(dòng)還未得到充分發(fā)展，圖（ｂ）中可以看??到流場的后半段切口處速度有較明顯的增大。在圖（ｃ）中可以知道流場進(jìn)一步??發(fā)展，前半段切口所在的區(qū)域也形成了同后半段一樣的高速度區(qū)域，同一時(shí)刻的??壓力分布圖顯示上游壓力高于下游壓力，在內(nèi)孔中形成了順壓力梯度促使燃?xì)庋??傳播方向加速移動(dòng)

體狀態(tài)方程可知，溫度會(huì)對(duì)發(fā)射藥燃?xì)馑幍膲毫顟B(tài)有影響，探宄燃?xì)庠趦?nèi)孔??的溫度分布特性對(duì)佐證其壓力的分布特性是有幫助效果的。在不同時(shí)刻，燃?xì)庋??內(nèi)孔軸向的溫度分布如下圖３．４所示。??２２??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2860087